Материал: Д6439 Радионова ИЕ Технология отрасли Учеб. метод пособие

Министерство образования и науки Российской Федерации

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ

Институт холода и биотехнологий

И.Е. Радионова, Е.В. Соболева

Технология отрасли Учебно-методическое пособие

Санкт-Петербург

2012

УДК 546.2

Радионова И.Е., Соболева Е.В. Технология отрасли: Учеб.-метод. пособие.  СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2012.  40 с.

Изложены основные требования, предъявляемые к курсовому проекту по дис-циплине «Технология отрасли», приведен пример продуктового расчета пивоваренного завода, представлены все необходимые справочные данные для расчета.

Настоящее пособие предназначено для бакалавров специальности 080502 очной и заочной форм обучения.

Рецензент: доктор техн. наук, проф. Т.П. Арсеньева

Рекомендовано к печати редакционно-издательским советом Института холода и биотехнологий

В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет». Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена программа его развития на 2009–2018 годы. В 2011 году Университет получил наименование «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных техно-логий, механики и оптики».

 Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 2012

 Радионова И.Е., Соболева Е.В., 2012

Введение

Курсовое проектирование по специальности «Технология отрасли» является заключительным этапом обучения на кафедре пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья и имеет целью систематизировать, закрепить и углубить теоретические знания студентов, полученные во время обучения.

В данных методических указаниях даются пример и методика продуктового расчета пивоваренного предприятия, на основании которого могут быть выполнены экономические расчеты, подтверж-дающие целесообразность строительства виртуального предприятия.

В процессе работы бакалавр должен использовать литературу по технологии и технике отрасли, справочники, каталоги и данные Интернета.

1. Объем курсового проекта

Курсовой проект должен состоять из расчетно-пояснительной записки и графической части.

Объем пояснительной записки – от 15 до 20 страниц машинописного текста (формат А4). Объем графической части составляет не менее трех листов, куда входят:

– аппаратурно-технологическая схема производства пива (формат А1);

– принципиальная технологическая схема производства пива (формат А2);

– структура пивоваренного завода (формат А2) .

Расчетно-пояснительная записка включает в себя следующие разделы:

Введение.

Технологическая часть.

Структура предприятия.

Режим работы предприятия.

Ассортимент, объем и характеристика выпускаемой продукции.

Ассортимент и характеристика сырья.

Выбор и обоснование технологической схемы производства.

Продуктовый расчет.

Подбор технологического оборудования для дробильно-поли-ровочного и варочного отделения.

Описание аппаратурно-технологической схемы производства с указанием номеров позиций оборудования на вышеуказанной схеме.

Расчет потребности в таре.

Расчет потребности во вспомогательных материалах

Список использованной литературы.

2. Описание технологической схемы производства пива

Принципиальная технологическая схема составляется для определения последовательности технологических процессов, установления места подвода всех видов сырья, вспомогательных материалов, последовательности изготовления полуфабрикатов, места появления отходов и потерь.

На принципиальных технологических схемах все технологические процессы изображают прямоугольниками и располагают в соответствующей очередности проведения процессов.

На основании принципиальной технологической схемы производят материальные расчеты всех этапов производственного процесса: расхода сырья, вспомогательных материалов и тары, полуфабрикатов, а также количества получаемых отходов и т. д.

Вышеперечисленные данные необходимы для подбора технологического и транспортного оборудования, расхода энергоресурсов, площадей производственных и складских помещений.

Все виды солода перед подачей их в производство дополнительно полируют и измельчают. В процессе полирования потери поступившего на предприятие солода п_п составляют 0,55 %. В течение 6-месячного хранения солода теряется до 0,065 % его количества относительно общей массы поступившего на предприятие солода n_хр. При размоле же теряется до 0,5 % поступившего на размол зернового сырья n_р.

Товарный ячмень, поступающий на завод, подвергают очистке и сортировке. При этом получаются следующие отходы: сорная примесь – 1 %, зерновая примесь – 4,2 % и ячмень 3-го сорта (проход через сито 2,2  20 мм) – 6,2 % от массы товарного ячменя.

Подогретая вода и размолотые зернопродукты поступают на затирание в целях перевода в растворенное состояние крахмала, части белков и других не растворимых в воде веществ зерна, когда они могут быть ассимилированы клетками дрожжей (осахаривание крахмала, гидролиз белков до аминокислот и т. д.).

После затирания затор передают на фильтрование, где он разделяется на сусло и нерастворимый осадок – солодовую дробину. С целью сокращения потерь сахаров в солодовой дробине ее под-вергают промывке горячей водой на фильтровальной перегородке. Нормами предусмотрены потери экстрактивных веществ в солодовой дробине n₁. Расчет влажности массы солодовой дробины зависит от способа ее транспортирования.

Отфильтрованное сусло поступает на варку с хмелем с целью извлечения из него ароматических и горьких веществ, коагуляции высокомолекулярных белков и выпаривания избыточной воды, поступившей с промывными водами (доведение массовой доли сухих веществ сусла до величины, характеризующей данный вид пива).

После варки охмеленное сусло перекачивают в хмелеце-дильник для отделения нерастворимой части хмеля (хмелевой дробины). Для сокращения потерь сахаров в хмелевой дробине ее промывают небольшим количеством горячей воды. Затем сусло направляют на осветление в гидроциклонные аппараты для удаления белкового шлама (белков, скоагулированных в процессе варки).

Осветленное сусло охлаждается до температуры 6–10 °С. Охлаждение проводится в две стадии: водопроводной водой до температуры 30 °С и искусственно охлажденной ледяной водой или рассолом. Подогретая на первой стадии вода может использоваться в других технологических процессах и для мойки оборудования, поэтому она собирается в специальный сборник.

Нормами предусматриваются потери сухих веществ n₂ с хмелевой дробиной, белковым шламом и уменьшение объема сусла при охлаждении.

Охлажденное сусло поступает на главное брожение. В сусло подают предварительно размноженную чистую культуру дрожжей или очищенные семенные дрожжи, полученные на предыдущей стадии брожения. В процессе главного брожения получается молодое пиво и выделяется диоксид углерода. Нормами предусмотрены потери в процессе главного брожения n₃. Полученные в вышеуказанном процессе дрожжи частично используются после их очистки в следующих циклах брожения, а избыточные дрожжи направляются на утилизацию.

Молодое пиво направляется в лагерное отделение на дображивание, которое происходит при более низкой температуре и избыточном давлении диоксида углерода. Нормами предусмотрены потери в процессе дображивания n₄.

После дображивания пиво часто направляют на фильтрацию для придания ему блеска. Из-за плохой фильтрации пива, ввиду быстрого забивания фильтровальных перегородок, фильтрование ведется с добавлением нейтрального носителя – порошка кизельгура. При этом предусматривается эмульгирование кизельгура в небольшом количестве пива и дальнейшая подача эмульсии в фильтрующееся пиво.

При недостаточном количестве диоксида углерода в пиве его дополнительно карбонизируют. Готовое пиво направляют на хранение в лагерные емкости. Нормами предусмотрены потери пива при фильтрации и хранении в лагерных емкостях.

Готовое товарное пиво направляют на розлив в бутылки вместимостью 0,5, 0,33 л, в бочки и автопивовозы. Нормами предусмотрены различные потери при розливе пива п₅, п₆, п₇.

3. Состав пивоваренного завода

На пивоваренном заводе необходимо предусмотреть следующие цеха и участки:

– приемное устройство солода и ячменя;

– рабочая башня элеватора – склад сырья;

– силосные корпуса, надсилосные и подсилосные помещения.

После хранения зерно поступает в отделение зерноподготовки – варочный цех.

Варочный цех

– дробильно-полировочное отделение варницы;

– варочное отделение;

– машинное отделение варницы;

– помещение бункеров дробины;

– помещение баков горячей воды;

– склад хмеля;

– склад несоложеного сырья;

– склад сахара.

Затем сусло поступает на брожение и дображивание в бродильно-лагерный цех.

Бродильно-лагерный цех

– отделение осветления и охлаждения сусла;

– отделение главного брожения;

– отделение чистой культуры дрожжей;

– отделение рабочих и утильдрожжей;

– отделение дображивания и выдержки пива (лагерное);

– фильтрационное отделение;

– отделение сборников фильтрационного пива;

– станция приготовления дезинфицирующих растворов;

– станция диоксида углерода;

– склад кизельгура.

Готовое пиво поступает в цех розлива.

Моечно-разливочный цех

– отделение мойки;

– отделение розлива;

– отделение регенерации щелочи;

– помещение варки клея.

Цех розлива пива в крупную тару

– помещение приема бочек;

– склад бочек;

– помещение мойки бочек;

– отделение розлива пива;

– отделение мойки и налива пива в цистерны.

Порожняя тара поступает на розлив из посудного цеха.

Готовая продукция передается в экспедицию бутылочной и бочковой продукции.

Качество сырья, полуфабрикатов и готовой продукции проверяется в лаборатории.

4. Режим работы завода

Режим работы завода представлен в табл. 1.

Таблица 1

Режим работы завода